Обработка сигналов — область радиотехники, в которой осуществляется восстановление, разделение информационных потоков, подавление шумов, сжатие данных, фильтрация, усиление сигналов.
Теория обработки сигналов — совокупность математических методов, описывающих преобразования аналоговых сигналов посредством технических устройств, представляемых в данной теории в идеализированном виде.
Например, приём сигнала на фоне шума описывается в виде процедуры фильтрации сигнала посредством фильтра, при этом ставится задача максимально ослабить шумы и помехи и минимально исказить принимаемый сигнал.
Существует множество направлений обработки сигналов, зависящие от их природы.
Для аналоговых сигналов обработка может включать усиление и фильтрацию, модуляцию и демодуляцию. Для цифровых сигналов также осуществляется сжатие, обнаружение и исправление ошибок и пр.